X光掃描技術揭示菊化石內部細節

文章提交者：ovo
　　如果要問一些人最喜歡什么化石，他們一定會說是菊石。這些像魷魚的遠古動物的螺旋形化石，是很多小孩子都有的巖石收藏品。現在《科學》雜志公布的一些非常精美的X光圖，可能有助于我們更好地了解這種動物的生活方式，甚至是它們滅絕的原因。

　　菊石是一種很成功的動物，它們在海洋里生活了3.5億年后，才隨恐龍一起走向滅絕。法國和美國研究人員組成的一個科研組，利用法國格勒諾布爾的法國歐洲同步輻射設備(ESRF)獲得這些照片。這些圖片展示了在美國南達科塔州貝爾富什發現的3個菊石樣本的口器。這些化石其實來自于一種筆直的桿狀菊石，即桿菊石，不過這一發現結果適用于多種菊石。

　　這些圖像的意義非常重大，因為它們顯示了這些史前海洋無脊椎動物的攝食習性。盡管菊石化石很多，它們幾乎“一文不值”，但是這些化石隱藏著一些有關現有動物的生態關系的秘密。巴黎國家自然歷史博物館的伊莎貝爾·克魯塔解釋說：“菊石是圖標性化石，我們都知道它們，但我們擁有的有關這種動物的數據卻非常少。我們有它們的殼，但是除此以外，其他都是推測。”

　　現在沒有菊石的直接對應物，因此很難確定它們在遠古食物鏈中所處的位置。但是克魯塔和她的同事進行的分析顯示，菊石可能吃漂浮在水里的小生物體，例如浮游動物、微小的甲殼類，甚至是其他小菊石。該科研組在一個菊石樣本的嘴巴里發現的殘留物，位于菊石的頜骨和齒舌之間，可能是這個動物最后吃的東西。該科研組認為，如果浮游生物是菊石食物的主要來源，這將有助于解釋為什么它們會在6500萬年前突然滅絕。

　　對恐龍滅絕產生很大影響的小行星或彗星撞地球，可能也對海洋里的浮游生物造成嚴重破壞。食物來源枯竭一直是決定生物生存的關鍵因素，浮游生物的減少把菊石推向滅絕的邊緣。克魯塔說：“幾乎所有科學團體都認為菊石是食肉性動物，但是我們并不清楚它們都吃些什么。人們拍到它們捕魚或吃蛤的畫面。但是我們發現，它們不會吃較大、較硬的獵物，它們也不能把肉撕碎。”

　　研究人員表示，菊石是頭足綱動物，現有的它們的最近近親是魷魚、章魚和烏賊等動物。雖然現在的鸚鵡螺看起來很像菊石，但事實上它與菊石的關系更遠。鸚鵡螺擁有更加有力的嘴部結構，可以吃掉多種多樣的食物。這個事實也在一定程度上說明了為什么現代鸚鵡螺的祖先會在太空隕石撞擊地球后幸存下來，而菊石卻不能。從泥盆紀早期菊石(大約4億年前)出現開始，它們經歷了爆炸式多樣化發展。現在根據化石記錄得知，科學家發現的菊石種類已有數千種。

　　地球史上出現這么多種菊石，意味著地質學家可以把它們當作測定年代的工具，如果一塊巖石含有一種特定的菊石化石，則說明那塊巖石一定出現在與這種菊石相應的特定年代。歐洲同步輻射設備率先對這種古生物樣本進行了X光研究。這種設備產生的高能超強X光幾乎能穿透任何材料，顯示其內部結構。采用這種方法的好處是它不具有破壞性，不用切開化石就能獲得想要的信息。

　　X光微斷層掃描數據的細節非常詳細，它們可以轉化成3D形式，在電腦上進行操作。這些數據甚至能上傳到打印機上，制成超大模型，科學家可以利用它們重建解刨學特征的同心性，因為在變成化石的過程中，這些特征可能會被打亂。例如，克魯塔利用一片15厘米長的塑料印刷一顆舌齒，用來驗證藏在化石里的2毫米長的真正舌齒。

　　歐洲同步輻射設備的保羅·塔弗瑞尤博士說：“我們通過研究可以想象出，齒舌是由50排牙齒組成的一個帶狀物，每排有9顆牙齒，有些牙齒有多達17個尖頭。它們看起來就像把梳子。我們在其中一個樣本里發現它最后吃的東西。化石保存完好意味著菊石的頜骨和齒舌還處于原來的位置，我們甚至能在它的嘴巴里看到它正在吃的浮游動物，其中一個被它切成了兩截。你甚至能看到它的內臟。”

　　有關菊石的小知識：

　　菊石是可以自由自在游泳的軟體動物，曾生活在遠古海洋里長達幾億年。

　　它們生活在大約4億到6500萬年前。

　　菊石有數千個種類，地質學家把它們當作測定巖石年代的“標準”化石。

　　菊石的殼相當于一個浮箱，它們借助外殼，可以在水里自由上下。

　　在人們還不了解菊石的中世紀，人們把這種化石看成是“蛇石”，認為它們能治好蛇咬傷。